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摘要：随着我国科学技术的不断发展，我国电气自动化技术发展迅速，已经成为我国电气行业中的核心，在电气自动化技术的发展过程中，PLC（可编程控制器）的应用较为广泛，其是为工业控制应用而设计制造的，能够利用软件程序来取代传统电气控制的配线工作，直接把控制电路的阶梯图（Ladder diagram）转换成PLC程序，键入可编程控制器内即可执行，省去了配线的麻烦，并在侦错、更改设计上能够更加方便，并且更有弹性。所以在现今的电气控制系统的设计工程技术人员，更倾向于选用PLC而不是接触器控制。本文就PLC的自动化电气控制相关问题进行了简要分析。
关键词：自动化；电力控制；应用；PLC
1、PLC（可编程控制器）的特点与优势
1.1 系统结构的大型化和小型化特点
之所以这样说是因为实际应用中，应不同的设计要求，会需要选择相关的可编程控制器，一般情况下体积小、重量轻的超小型的PLC因功耗低、体积小、便于安装等特点需求和应用比较广泛。但是由于大型的PLC具有容量大、运算速度更快以及更多的功能的特点，在某些方面需要用来满足规模化、产业化和自动化等实际应用的要求。
1.2 PLC具有应用简单，普遍，实用性强的特点
由于PLC自身独特的接口简单直观，可编程性以及编译的图形符号与梯形图语言、表达方式等和继电器的电路图基本相似的特点。在实际应用中易于工程技术人员的接受并且易于理解，工作人员只需了解少量的开关量逻辑控制的PLC操作指令，就可以掌握其在自动化电气控制中的具体编写和使用方式。现在已被广泛应用于各种规模的电气控制场合中，并且不断地向各种不同的领域延伸。
1.3 PLC的抵抗干扰能力较强
由于PLC的设计使用大规模集成电路技术，并且在内部电路的结构以及生产工艺设计的方面均采取先进的抗干扰技术，同时还配备具有自动检测报警功能的硬件装置。如果某个设备出现故障就会触发警报。基于这些设计方法的特点，PLC的抗干扰能力要远远高于传统继电器技术，更适合于较为复杂的电气控制及工业制造环境。在可编写软件的应用中，使用者还可根据实际需要情况，编写外围设备的自动诊断程序，使除了PLC之外系统中的其他设备与电路也能具有自我保护的功能。
1.4 PLC具有维护与改造简单，方便的特点
为了节省或减少设备的外在接线，PLC利用存储逻辑代替了传统接线逻辑的设计方法，很大程度上缩短了对控制系统的设计和建造的时间，从而为后期的维护工作提供了方便，控制程序的编写比较容易更改，可以极快的实用于生产过程中的各种要求。另外，PLC可以在各种复杂环境下直接运行，设计在模快上的运行和故障指示灯可以随时方便用户对设备的监控以及故障的查找，从而减少不必要的麻烦和时间的拖延。
2、基于PLC自动化电气控制的应用
2.1基于PLC的开关量控制
基于PLC的开关量控制是PLC自动化电气控制中使用最广泛的一种，而且这种控制方式也是PLC最基本的控制方式。由于PLC拥有的开关量控制不仅能实现逻辑的控制还能实现系统的顺序控制，使得它逐渐淘汰了传统的电磁继电器控制电路。而且，开关量控制既可以用于某一台机器设备上，也可以用于多台设备组成的流水线中。
2.2基于PLC的模拟控制量
在实际工程中会有多种物理或化学量，例如湿度、浓度、温度、速度、压力等，有时这些量并不是固定不变的，而是随着时间的变化而变化。使用PLC自动化电气控制就需要将这些量进行模拟后，用A/D和D/A转换将其与数字量相互转化，从而将它们实时记录和跟踪，已达到实时监测和分析的目的。
2.3基于PLC的集中式控制设计
这种控制方式主要依靠一台功能强大的监视系统，它能够将许多设备的“中央集中式”计算机放在一起同时自动监控。在这种系统中，中央PLC同一配置各设备的运行状态、它们之间的联系以及相互之间的监控关系等。
2.4基于PLC的分散控制系统
在基于PLC的分散控制系统中，每个设备都有一台PLC控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际工程中，这种分散控制系统一般用于生产流水线中（它们通常由许多设备连在一起进行生产）。每个设备只受自己对应的PLC控制，所以这种控制方式不会产生一台设备出现问题而整个系统瘫痪的现象。但是这种方式必然会带来成本的上升。
2.5运动控制中PLC自动化的应用
PLC不仅能够控制直线运动，还能控制圆周运动，所以它常用于电梯、机械设备、机床等中。这种运动控制的方式是：系统对专门的运动控制模块（例如伺服电机与其单轴和多轴位置控制模块）进行配置并对其控制，然后对传感器和执行指令进行自动化控制。
2.6基于PLC自动化控制实现数据处理
PLC具有多种数据处理功能，包括传送、数学运算、转换以及统计等等。它能够对系统中的数据进行归类采集并进行分析做出相应处理，然后控制系统中相关设备执行相应的指令。
3、分析PLC自动化电气控制中所存在的问题
通常在PLC自动化电气控制中会出现以下两个问题：（1）在控制系统出现问题后，导致PLC自动控制系统中无法接受现场信号；（2）执行的动作出现错误，导致不能使设备的执行指令发挥作用。
3.1控制系统出现问题的原因
控制系统出现问题，导致PLC自动化控制系统无法接受现场信号，其原因可能是由：（1）线路被人为的拉扯或者线路自身产生老化而造成线路短路或者断掉，从而使PLC不能进行提取数据的工作，导致PLC的控制命令不能作用于设备中；（2）没有正常开关电磁阀、点门阀等设备，造成通讯的故障，使PLC不能完全接受信息，导致信息接收时发生出错；（3）在接线不牢固、触点不结实或遭到破坏时，造成变送器、机器开关无法正常作业，从而导致PLC控制系统不能实现收集、传输、处理数据。
3.2执行动作出现错误的原因
在外部环境中有强烈的电磁的干扰进或负荷，使PLC所执行的命令不能被设备正常接收，导致设备不按预先的设置进行操作；当机器开关、电动阀门等设备出现故障时，从而导致负载无法正常运行。
3.3规避问题的发生
以可能发生的问题为依据，设计者应当保证控制系统能够输入可靠性强的线路，这就要求各个部件的开关、出点等安全性和持久性得到保障同时，不定时的更新改进各个功能模块。另外还要使预警系统不断向安全性、可靠性、智能化的方向发展。在预警系统的设计中，应当使控制面板的直接反应控制系统实时状态，使工作人员能够快速的找到故障的根源。
4、加强 PLC 自动化电气控制系统稳定性的对策
4.1确保控制系统输入信号的完整性
在加强PLC自动化电气控制系统的稳定性上需要及时的确保控制系统输入信号的完整性，必须要定时地对控制系统中的各个设备进行固定的有规律的检查，确保系统中的各个配件都能正常运行，这样才能及时的避免因配件故障而导致的信号输入输出不完整。
4.2加强PLC自动化控制系统的预警功能
PLC的预警系统在工业生产中的电气控制系统发挥了非常重要的作用。所以必须要对预警功能加强重视程度，预警功能也应该朝着人性化的方向发展。工业生产难免发生事故，所以必须保证系统能够发出预警信号，这就可以将预警信号传至指示灯，一旦系统的预警指示灯亮起，就表明控制系统可能发生了机械故障， 从而需要尽快的停止生产，以免工业故障的进一步扩大。
结语
随着人们对工业生产效率及收益的要求越来越高，PLC自动化电气控制在企业中的应用越来越广泛。PLC控制系统也不断向标准化、智能化以及高速化的方向发展，使得PLC系统的功能越来越完善，操作方便简单，而且可靠性也会越来越高。
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[3]王晋荣,曹广宇.浅谈电气工程自动化控制中PLC技术的应用策略[J].科技与创新,2018(16):152-153
论文作者:李述尾
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年6月上
论文发表时间:2018/11/21
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